屈艷萍，康紹忠，王素芬

（1.中國(guó)水利水電科學(xué)研究院，北京 100038；2.水利部 防洪抗旱減災(zāi)工程技術(shù)研究中心，北京 100038；3.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 中國(guó)農(nóng)業(yè)水問(wèn)題研究中心，北京 100083）

甘肅石羊河流域人工種植新疆楊耗水規(guī)律研究

屈艷萍1，2，康紹忠3，王素芬3

（1.中國(guó)水利水電科學(xué)研究院，北京 100038；2.水利部 防洪抗旱減災(zāi)工程技術(shù)研究中心，北京 100038；3.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 中國(guó)農(nóng)業(yè)水問(wèn)題研究中心，北京 100083）

研究了甘肅石羊河流域人工種植防風(fēng)固沙植物新疆楊的耗水規(guī)律，結(jié)果表明：新疆楊樹(shù)干日液流量變化幅度較大，呈現(xiàn)明顯的季節(jié)變化規(guī)律，且隨發(fā)芽后天數(shù)的變化呈典型的二次拋物線型，確定系數(shù)達(dá)0.765；新疆楊樹(shù)干日液流量與日平均氣溫、水汽壓差、太陽(yáng)輻射、風(fēng)速等氣象因子的多元線性逐步回歸模型的確定系數(shù)為0.807，與日平均氣溫、水汽壓差、太陽(yáng)輻射等氣象因子的偏相關(guān)系數(shù)分別為0.637、0.188和0.373，日平均氣溫是其最主要的影響因素；5—10月，新疆楊總蒸散量為508.26 mm，蒸發(fā)量、蒸騰量所占比率分別為37.1%和62.9%，液流—株間微型蒸滲儀法和水量平衡法測(cè)算結(jié)果的相對(duì)誤差在±15%以內(nèi)，液流-株間微型蒸滲儀法能夠適用于新疆楊蒸散量測(cè)定。

新疆楊；樹(shù)干日液流量；氣象因子；液流-株間微型蒸滲儀法；水量平衡法

1 研究背景

新疆楊屬于白楊派，白楊亞組［1］，是農(nóng)田防護(hù)林和城市綠化的主要樹(shù)種之一。其樹(shù)冠呈塔形，樹(shù)干通直挺拔，樹(shù)皮光滑、呈灰綠色，葉片呈深綠色，葉背面及葉柄密被絨毛［2］。它具有喜溫、喜光、抗大氣干旱等生態(tài)特性；且具有生長(zhǎng)快、適應(yīng)性強(qiáng)、抗病蟲害等顯著優(yōu)勢(shì)。在石羊河流域下游的民勤綠洲［3］，楊樹(shù)是主要的農(nóng)田防護(hù)樹(shù)種，并逐步實(shí)現(xiàn)了農(nóng)田林網(wǎng)化［4］。作為楊樹(shù)的重要品種之一，新疆楊也逐漸形成一定規(guī)模的農(nóng)田防護(hù)體系，并已取得了顯著的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益；有效防治或抵御風(fēng)沙災(zāi)害；改善綠洲的生態(tài)環(huán)境；保護(hù)農(nóng)田，促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)豐收。然而，近年來(lái)，伴隨著石羊河流域整體生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重惡化，荒漠綠洲區(qū)的部分農(nóng)田防護(hù)林也處于一種不斷衰敗和退化的邊境，嚴(yán)重削弱或損害了農(nóng)田防護(hù)體系的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)等功能。制約這一切的關(guān)鍵因素是水。因此，深入研究人工種植防風(fēng)固沙植物新疆楊的水分生理特性，找出其耗水機(jī)理，弄清其抗旱或御旱機(jī)制，無(wú)疑具有非常重大的意義。進(jìn)而，可以將研究成果應(yīng)用推廣到實(shí)踐中去，因地制宜，合理種植人工林，從而起到防風(fēng)固沙、阻沙、改善小氣候和改良風(fēng)沙土等作用，緩解當(dāng)前嚴(yán)峻的形勢(shì)。

國(guó)內(nèi)有關(guān)新疆楊生長(zhǎng)特性、水分生理特性和抗旱特性等研究較多［5-10］，但有關(guān)新疆楊蒸發(fā)蒸騰耗水的研究還比較少［11-12］。目前，植物蒸發(fā)蒸騰量的測(cè)定方法按其種類大體可以分為水文學(xué)方法（包括水量平衡法和蒸滲儀法等）、微氣象學(xué)法（包括波文比—能量平衡法、渦度相關(guān)法和空氣動(dòng)力學(xué)法等）、植物生理學(xué)方法（包括莖流法和氣孔計(jì)法等）和紅外遙感法等4種方法。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來(lái)，利用熱脈沖技術(shù)測(cè)定樹(shù)木蒸騰耗水已經(jīng)被國(guó)內(nèi)外學(xué)者廣泛應(yīng)用［13-23］，熱脈沖技術(shù)在樹(shù)木水分傳輸理論的研究中已經(jīng)發(fā)揮著相當(dāng)重要的作用。熱脈沖技術(shù)，依據(jù)熱補(bǔ)償性原理，能在樹(shù)木自然生長(zhǎng)狀態(tài)下，測(cè)量樹(shù)干木質(zhì)部上升液流流動(dòng)速度及流量，從而間接確定樹(shù)冠蒸騰耗水量，同時(shí)相對(duì)經(jīng)濟(jì)可行。熱脈沖技術(shù)測(cè)定植物蒸騰耗水不受環(huán)境條件、樹(shù)冠結(jié)構(gòu)及根系特性的影響，方法簡(jiǎn)單，可測(cè)定整株樹(shù)木的蒸騰量，測(cè)量可在林地進(jìn)行，同株樹(shù)木可重復(fù)測(cè)定，同時(shí)不干擾樹(shù)木的生長(zhǎng)發(fā)育。

本文應(yīng)用熱脈沖液流測(cè)定技術(shù)研究了人工種植環(huán)境下新疆楊樹(shù)干日液流量的季節(jié)變化規(guī)律，并分析了樹(shù)干日液流量與氣象因子、參考作物蒸發(fā)蒸騰量以及土壤含水量之間的關(guān)系；利用液流-株間微型蒸滲儀法和水量平衡法兩種方法測(cè)算了人工種植環(huán)境下新疆楊蒸散量，并用水量平衡法對(duì)液流-株間微型蒸滲儀法的適用性及計(jì)算精度進(jìn)行檢驗(yàn)和校核。

2 研究區(qū)概況與方法

2.1 研究區(qū)概況試驗(yàn)地位于騰格里沙漠邊緣的甘肅省石羊河流域農(nóng)業(yè)與生態(tài)節(jié)水試驗(yàn)站內(nèi)，北緯37°52′20″，東經(jīng)102°50′50″，屬于大陸性溫帶干旱氣候。該地區(qū)光熱資源非常豐富，全年日照時(shí)數(shù)達(dá)3000 h以上，無(wú)霜期150 d以上，年平均氣溫8℃，大于0℃的積溫為3550℃以上。但是水資源相對(duì)匱乏，地下水埋深達(dá)25～30 m，干旱指數(shù)為15～25，多年平均降水量?jī)H為164.4 mm，而多年平均水面蒸發(fā)量約為多年平均降雨量的12.5倍，即2000 mm左右。本研究在試驗(yàn)站人工種植園中開(kāi)展，0～300 cm內(nèi)土壤質(zhì)地依次是白土、黏土、壤土、沙壤土和沙土。

2.2 研究方法根據(jù)長(zhǎng)勢(shì)良好、健康無(wú)病蟲害的原則，在試驗(yàn)站人工種植園的新疆楊林地選擇長(zhǎng)勢(shì)相近的試驗(yàn)?zāi)?株，均為1998年栽種，林齡為7 a，試驗(yàn)?zāi)净緟?shù)見(jiàn)表1。試驗(yàn)期為2005年5月1日—10月16日，此間對(duì)新疆楊林地共進(jìn)行了3次灌水，分別于5月8日、6月19日和8月8日灌水150、120和102 mm，共計(jì)372 mm。

2.2.1 樹(shù)干液流測(cè)定 采用 SF200液流測(cè)定儀（Greenspan Technology，Australia）測(cè)定新疆楊樹(shù)干液流。每株試驗(yàn)?zāi)靖靼惭b一套儀器，共計(jì)2套，每套儀器有4個(gè)傳感器，每個(gè)傳感器上有一個(gè)發(fā)射熱脈沖的熱源探針和一對(duì)熱敏電偶。探針具體布置方式見(jiàn)表1，取樣時(shí)間間隔為30 min，傷口直徑為1.1 mm。利用SAPPRO和SAPCAL對(duì)液流數(shù)據(jù)文件進(jìn)行分割和分析處理。

表1 基本參數(shù)及探針布置方式

式中：Vs為液流速率，cm/h；V′h為修正的熱脈沖速率，cm/h；F1為水質(zhì)因子體積比；Fm為木質(zhì)因子體積比。

由于傳送的熱脈沖可能會(huì)受到加熱探針、感應(yīng)探頭材料、木質(zhì)的熱力學(xué)差異以及鉆孔過(guò)程木質(zhì)部導(dǎo)管傷口等的影響，故采用Swanson提出的二次拋物線校正方程對(duì)實(shí)測(cè)熱脈沖速率進(jìn)行修正［14］，公式如下：

液流速率由熱脈沖速率修正后得到，公式如下［24］：

式中：Vh為實(shí)測(cè)熱脈沖速率，cm/h；a、b、c為常數(shù)，決定于受影響組織面積的大小，其值則與探針的材料和探針間隔有關(guān)，它們由Swanson等所列出的數(shù)表計(jì)算給出，該數(shù)值表已經(jīng)寫入儀器所帶的程序SAPCAL中。

F1、Fm分別用下列公式計(jì)算：

式中：Wf為邊材鮮質(zhì)量；Wd為邊材干質(zhì)量；Wi為相同邊材浸出純水質(zhì)量或木質(zhì)樣品體積。

樹(shù)干液流量按下式計(jì)算［14］：

式中：Qm為液流量，L/h；R1為木質(zhì)部外邊界半徑，mm；R2為木質(zhì)部?jī)?nèi)邊界半徑，mm；r為位點(diǎn)半徑，mm；Vs(r)為位點(diǎn)r處修正后的流速函數(shù)，cm/h。

2.2.2 氣象因子測(cè)定 利用試驗(yàn)站內(nèi)自動(dòng)氣象站（Weather Hawk，Campell Scientific，USA），對(duì)降雨量、太陽(yáng)輻射、空氣相對(duì)濕度和氣溫等主要?dú)庀笠蜃舆M(jìn)行同步監(jiān)測(cè)，每1 h自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)。空氣水汽壓差由最高、最低氣溫及空氣相對(duì)濕度計(jì)算得到。

2.2.3 土壤含水量測(cè)定 采用TRIME-FM管式TDR系統(tǒng)（IMKO Micromodultechink，German）測(cè)定新疆楊林地2500 mm深土壤體積含水率，每10 cm深度測(cè)定一次，5 d為一個(gè)測(cè)定周期，若有降雨，雨后進(jìn)行加測(cè)。采用挖剖面的方法，測(cè)得土壤容重，并用取土烘干法對(duì)管式TDR系統(tǒng)測(cè)得的土壤含水率進(jìn)行校正。在林地兩樣木之間，較均勻地呈線狀布置了3根TDR測(cè)管，樣木與測(cè)管及管與管之間的間距約為800 mm。

2.2.4 土壤棵間蒸發(fā)量測(cè)定 采用自制微型蒸滲儀測(cè)定棵間表土蒸發(fā)。微型蒸滲儀直徑為100 mm、高度為150 mm。在每株試驗(yàn)?zāi)?/2冠幅處，均勻布置3個(gè)微型蒸滲儀，每天定時(shí)（上午7∶30—8∶00）用精度為0.01 g電子天平稱重并記錄，將3個(gè)蒸滲儀的蒸發(fā)量算術(shù)平均即得日棵間蒸發(fā)量。如有降雨，要扣除降雨量。

2.2.5 水量平衡法估算蒸發(fā)蒸騰量 水量平衡法的基本原理是根據(jù)計(jì)算區(qū)域內(nèi)水量的收入和支出的差額來(lái)推算植物蒸發(fā)蒸騰量，屬于一種間接的測(cè)定方法。水量平衡方程式如下：

式中：ET為時(shí)段t0至t1內(nèi)的蒸發(fā)蒸騰量，mm；P為降雨量，mm；I為灌水量，mm，全生育期內(nèi)對(duì)新疆楊林地進(jìn)行了3次灌水：5月8日150 mm、6月19日120 mm、8月8日102 mm，共計(jì)灌水372 mm；W為地下水補(bǔ)給量，本研究中試驗(yàn)所在地地下水位非常深，忽略不計(jì)；D為深層滲漏量，忽略不計(jì)；ΔW為時(shí)段t0至t1內(nèi)土壤含水量的變化，mm；θt0、θt1分別為時(shí)段初、末的體積含水量，%；h為水量平衡計(jì)算深度，考慮新疆楊根系活躍層，取2000 mm。

3 結(jié)果與分析

3.1 新疆楊樹(shù)干日液流量變化規(guī)律

3.1.1 新疆楊樹(shù)干日液流量季節(jié)變化規(guī)律 2005年試驗(yàn)期間，新疆楊樹(shù)干日液流量（SF）及對(duì)應(yīng)的參考作物蒸發(fā)蒸騰量（ET0）如圖1所示，各月日液流量隨時(shí)間分段變化過(guò)程如圖2及表2所示。結(jié)合圖表可以看出新疆楊日液流量變化幅度較大，呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)變化規(guī)律，這是新疆楊生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)過(guò)程、氣象因素以及土壤水分條件綜合作用的結(jié)果。5月和6月，尤其是6月，新疆楊新梢、葉片的生長(zhǎng)速率最快，葉面積指數(shù)迅速增加，再加上氣象因素的促進(jìn)作用以及灌水使土壤水分條件得到較大改善，樹(shù)干日液流量整體上處于線性增加階段；而7月，新疆楊基本上進(jìn)入生長(zhǎng)停止階段，其冠層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，其液流量的總體水平最高，但是由于7月底、8月初即將步入其生育階段的中后期，因而液流量的變化也處于一個(gè)過(guò)渡期，即前期略為增大，后期逐漸表現(xiàn)為下降趨勢(shì)；8月之后，新疆楊葉片已略顯老化特征，且相比于其它月份，8月陰雨天氣最為頻繁，月累計(jì)降雨量為生育期各月內(nèi)最大，因此，即便有灌水，液流量仍處于顯著下降階段；9月，葉片漸漸變黃，并伴有凋零現(xiàn)象，葉面積指數(shù)減小，再加上氣溫逐漸降低等對(duì)植物蒸騰的抑制作用，液流量繼續(xù)下降；9月底、10月初，新疆楊已處于末期，此外，頻繁的霜降天氣致使葉片迅速凋落，到10月上旬已基本落葉完畢，液流量也降至最低。就全生育期而言，新疆楊樹(shù)干日液流量隨發(fā)芽后天數(shù)的變化呈典型的二次拋物線型，且確定系數(shù)達(dá)0.765。

圖1 新疆楊樹(shù)干日液流量季節(jié)變化

圖2 新疆楊樹(shù)干日液流量不同階段變化趨勢(shì)

表2 各月新疆楊樹(shù)干日液流量隨發(fā)芽后天數(shù)的變化

3.1.2 新疆楊樹(shù)干日液流量與氣象因子的關(guān)系 在分析新疆楊樹(shù)干日液流量與氣象因子關(guān)系時(shí)，采用的氣象因子有日平均氣溫Ta、水汽壓差VPD、太陽(yáng)輻射Rs和風(fēng)速Vw。全生育期內(nèi)，新疆楊樹(shù)干日液流量與氣象單因子之間的相關(guān)關(guān)系如圖3所示，日液流量SF與Ta呈指數(shù)關(guān)系，與VPD、Rs呈線性相關(guān)，而風(fēng)速Vw沒(méi)有明顯的影響，SF與Ta、VPD和Rs的相關(guān)系數(shù)分別為0.897、0.818和0.512。此外，通過(guò)偏相關(guān)分析的方法剔除氣象因素之間的相互影響，以便更為真實(shí)地反映日液流量與氣象單因子的相關(guān)關(guān)系。其中，SF與Ta、VPD和Rs的偏相關(guān)系數(shù)分別為0.637、0.188和0.373。綜合以上，在全生育期內(nèi)，日平均氣溫是新疆楊樹(shù)干日液流量最主要的影響因素。全生育期內(nèi)，新疆楊日液流量SF與Ta、VPD和Rs等氣象因子的多元線性逐步回歸方程如下：

3.1.3 新疆楊樹(shù)干日液流量與土壤含水量的關(guān)系 影響樹(shù)干液流的因素基本可分為3類：生物學(xué)結(jié)構(gòu)因素、氣象因素和土壤供水因素，生物學(xué)結(jié)構(gòu)因素決定液流的潛在能力，氣象因素決定液流的瞬息變動(dòng)，而土壤供水決定液流的總體水平。通過(guò)對(duì)該新疆楊林地土壤水分資料進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)新疆楊樹(shù)干日液流量的變化與0～2000 mm土層土壤水分的變化相關(guān)性比較好，相關(guān)系數(shù)為0.727，見(jiàn)圖4。此結(jié)果表明，當(dāng)土壤水分條件得到改善時(shí)，植物的蒸騰作用也會(huì)隨之增強(qiáng)。

3.2 新疆楊蒸散量變化規(guī)律

3.2.1 液流-株間微型蒸滲儀法測(cè)定新疆楊蒸散量 將液流-株間微型蒸滲儀法測(cè)定的新疆楊樹(shù)干液流量和土壤棵間蒸發(fā)量，換算得到相應(yīng)的蒸散量。人工種植環(huán)境下，新疆楊蒸騰量及林地土壤棵間蒸發(fā)量的逐日變化情況如圖5，各月蒸騰量、蒸發(fā)量、蒸散量累計(jì)值見(jiàn)表3。全生育期內(nèi)，新疆楊日蒸騰量變化幅度較大，且呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)變化規(guī)律；棵間蒸發(fā)量在灌水后一段時(shí)間內(nèi)處于相對(duì)較高的水平，而后隨著土壤逐漸變干燥，棵間蒸發(fā)維持在低而相對(duì)穩(wěn)定的水平階段，但在雨后的晴天仍有較大幅度的增加。全生育期內(nèi)，新疆楊總蒸散量為508.26 mm，其中蒸騰量、蒸發(fā)量分別為319.89 mm、188.37 mm，分別占總蒸散量的62.9%和37.1%；各月累計(jì)蒸散量依次表現(xiàn)為 6月＞7月＞8月＞5月＞9月＞10月；各月累計(jì)棵間蒸發(fā)所占比率表現(xiàn)為5月＞10月＞8月＞6月＞9月＞7月，除7月為28.3%之外，其他各月均在35%之上，最大達(dá)到45.1%。生育期內(nèi)，日平均蒸騰量、蒸發(fā)量、蒸散量分別為1.82 mm/d、1.07 mm/d和2.89 mm/d。

圖3 全生育期內(nèi)新疆楊樹(shù)干日液流量與氣象單因子的相關(guān)分析

圖4 新疆楊樹(shù)干日液流量與0～2000 mm土層內(nèi)體積含水量的關(guān)系

圖5 試驗(yàn)期間新疆楊蒸騰量和土壤棵間蒸發(fā)量逐日變化

表3 新疆楊林地各月累計(jì)蒸騰量、蒸發(fā)量、蒸散量

3.2.2 水量平衡法估算新疆楊蒸散量

圖6所示的是整個(gè)2000 mm土層內(nèi)土壤平均含水量隨時(shí)間的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律：第1次灌水前的初始含水量為23.7%，灌水后增至31.2%，之后由于植物的蒸騰、土表的蒸發(fā)耗水等，含水量逐漸降低，到第2次灌水前的6月18日，基本上又恢復(fù)至比第1次灌水前的初始含水量稍高，此階段土壤水分的平均消耗速率約為3.50 mm/d；第2次灌水后，含水量增加到30.2%，截至第3次灌水前的8月7日，土壤水分的平均消耗速率為3.19 mm/d，略低于第1次灌水后；由于進(jìn)入8月之后，新疆楊逐步進(jìn)入生長(zhǎng)中后期，故需水要求有較大幅度的減少，此外受氣象因子影響較大的土表蒸發(fā)也將減弱，到試驗(yàn)結(jié)束前的10月16日，土壤水分變化相對(duì)緩慢，平均消耗速率僅為1.66 mm/d。新疆楊林全生育期土壤平均體積含水量為25.4%。

根據(jù)降雨量、灌水量以及土壤含水量等資料，由水量平衡法估算得出，人工種植新疆楊全生育期內(nèi)耗水497 mm。與液流-株間微型蒸滲儀法測(cè)定結(jié)果相比，絕對(duì)誤差為11.3 mm，相對(duì)誤差為2.3%。以6月19日、8月8日兩個(gè)灌水之日為計(jì)算時(shí)段的分割點(diǎn)，通過(guò)液流-株間微型蒸滲儀法和水量平衡法分別計(jì)算人工種植新疆楊的蒸散量，計(jì)算結(jié)果如表4。結(jié)果表明，液流-株間微型蒸滲儀法可能高估新疆楊蒸散量，也可能低估其值，相對(duì)誤差在±15%之內(nèi)，液流-株間微型蒸滲儀法與水量平衡法計(jì)算結(jié)果具有較好的一致性，此方法能夠適用于人工種植環(huán)境下新疆楊的蒸散量測(cè)定中。

圖6 新疆楊林地0～200 cm土層內(nèi)土壤平均含水量動(dòng)態(tài)變化規(guī)律

表4 液流-株間微型蒸滲儀法和水量平衡法確定新疆楊蒸散量的對(duì)比

4 討論

4.1 新疆楊蒸騰耗水規(guī)律本文結(jié)果表明，在生長(zhǎng)季5—10月，人工種植環(huán)境下新疆楊蒸騰量具有明顯的季節(jié)變化規(guī)律，呈現(xiàn)出拋物線型，表現(xiàn)為7月＞6月＞8月＞5月＞9月＞10月。2003年，李春萍［11］應(yīng)用熱脈沖技術(shù)對(duì)河套灌區(qū)新疆楊耗水特性及耗水量進(jìn)行了研究，結(jié)果表明新疆楊耗水量年動(dòng)態(tài)曲線呈拋物線型，最高出現(xiàn)在 6、7月份，4月初、10月末耗水量最低；趙明［10］、申登峰等［12］的研究表明新疆楊蒸騰量逐月變化亦呈拋物線型，峰值出現(xiàn)在7、8月份。由此可見(jiàn)，上述幾位研究者一致認(rèn)為全生育期內(nèi)新疆楊蒸騰量逐月變化呈現(xiàn)拋物線型，但累計(jì)蒸騰量的峰值月份略有不同。

本文人工種植環(huán)境下新疆楊全生育總蒸騰耗水量為319.89 mm，這與申登峰、Meiresonne等［25］研究結(jié)果較為一致。申登峰等研究表明，胸徑為5.7 cm、樹(shù)高9.3 m、林齡7 a的新疆楊全生育期內(nèi)總蒸騰耗水量為314.2 mm。Meiresonne在比利時(shí)東佛蘭德省用液流測(cè)定技術(shù)測(cè)得毛果楊×美洲黑楊雜種（Populus trichocarpa×P.deltoides）生長(zhǎng)季的總蒸騰量為320 mm，約占潛在蒸發(fā)蒸騰量的70%。張小由等［26］對(duì)黑河下游胡楊林耗水規(guī)律的研究表明，平均高為10 m、胸徑為12 cm、林齡為25 a的胡楊生長(zhǎng)季蒸騰耗水總量為213.4 mm，較本文新疆楊少106.49 mm，這可能與品種、生長(zhǎng)環(huán)境、林齡等的差異有關(guān)。

4.2 熱脈沖液流法測(cè)定植物蒸騰量的適用性本文用經(jīng)典的水量平衡法對(duì)液流-株間微型蒸滲儀法進(jìn)行適用性分析，結(jié)果表明液流-株間微型蒸滲儀法可能高估新疆楊蒸散量，也可能低估其值，相對(duì)誤差在±15%之內(nèi)，即兩種方法計(jì)算結(jié)果具有較好的一致性，液流-株間微型蒸滲儀法能夠適用于農(nóng)田防護(hù)林新疆楊的蒸散量測(cè)定中，亦即熱脈沖液流法可用于測(cè)定人工種植環(huán)境下新疆楊蒸騰量。2000年，Nish等［27］利用水量平衡法和熱脈沖法估算San Pedro河畔植物的蒸散，指出在一定的誤差范圍之內(nèi)，兩種方法計(jì)算結(jié)果具有較好地一致性。此外，F(xiàn)ernández等［28］、Giorio等［29］利用熱脈沖技術(shù)對(duì)橄欖樹(shù)液流進(jìn)行研究，指出此技術(shù)在橄欖樹(shù)液流測(cè)定具有有效性；劉奉覺(jué)等［16］用該技術(shù)測(cè)定了兩年生與六年生I 269楊樹(shù)樹(shù)干的液流動(dòng)態(tài)，并與快速稱重法和Penmen—Monteith微氣象法相比較，取得了較為滿意的結(jié)果。由上可見(jiàn)，熱脈沖液流法用于估測(cè)蒸騰耗水的有效性在大量的樹(shù)種中得到了證實(shí)。

5 結(jié)論

（1）新疆楊日液流量變化幅度較大，呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)變化規(guī)律，且隨發(fā)芽后天數(shù)的變化呈典型的二次拋物線型，確定系數(shù)達(dá)0.765。（2）新疆楊日液流量與日平均氣溫、水汽壓差、太陽(yáng)輻射、風(fēng)速等氣象因子的偏相關(guān)系數(shù)分別為0.637、0.188、0.373，日平均氣溫是新疆楊樹(shù)干日液流量最主要的影響因素；新疆楊樹(shù)干日液流量的變化與0～2000 mm土層土壤水分的變化相關(guān)性較良好，相關(guān)系數(shù)為0.727。（3）液流-株間微型蒸滲儀法測(cè)算得到新疆楊5—10月總蒸散量為508.26 mm，蒸發(fā)量、蒸騰量所占比率分別為37.1%和62.9%，液流-株間微型蒸滲儀法和水量平衡法測(cè)算結(jié)果的相對(duì)誤差在±15%之內(nèi)，液流-株間微型蒸滲儀法能夠適用于新疆楊蒸散量測(cè)定。

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Study on water consumption of irrigated Populus alba var.Pyramidalis in Shiyang River Basin

QU Yan-ping1，2，KANG Shao-zhong3，WANG Su-fen3
（1.China Institute of Water Resources and Hydropower Research，Beijing 100038，China；2.Research Center on Flood and Drought Disaster Reduction，Beijing 100038，China；3.Center for Agricultural Water Research in China，China Agricultural University，Beijing 100083，China）

The water consumption of irrigated Populus alba var.Pyramidalis was studied in Shiyang River Basin.The results indicated that the daily sap flux in the trunk of Populus alba var.Pyramidalis showed obvious seasonal pattern，and correlated quadratic parabolic curve with the days after bud burst（DAB），with a determination coefficient of 0.765.The multiple linear regression of the daily sap flux（SF）of Popu?lusalba var.Pyramidaliswith mean daily airtempreature（Ta）， mean daily vapourpressure deficit（VPD），mean daily solar radiation（Rs）and mean daily wind speed（Vw）was programmed by SPSS using the stepwise regression method，with a high determination coefficient of 0.807.The partial coefficients be?tween SF and Ta，VPD，Rswere 0.637，0.188 and 0.373，respectively，indicating Tawas the prime meteo?rological factors.The combination method of Sap flow and Micro-lysimeter was used to measure the evapo?transpiration of irrigated Populus alba var.Pyramidalis.，and its applicability was analyzed.In the growing season（from Mayto October），the overall evapotranspiration was508.26 mm，with the proportion of 37.1%and 62.9%for evaporation and transpiration，respectively.The water balance method was used to es?timate the evapotranspiration of Populus alba var.Pyramidali.，with the relative error within±15%，validat?ing the applicability of combination method of Sap flow and Micro-lysimeter.

Populus alba var.Pyramidalis；daily sap flux；meteorological factors；combination method of Sap flow and Micro-lysimeter；water balance method

Q948

A

10.13244/j.cnki.jiwhr.2014.02.003

1672-3031（2014）02-0130-08

（責(zé)任編輯：王學(xué)鳳）

2013-07-26

國(guó)家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目（51109211）；中國(guó)水利水電科學(xué)研究院科研專項(xiàng)資助（防1225）

屈艷萍（1981-），女，湖南茶陵人，博士生，高級(jí)工程師，主要從事農(nóng)業(yè)與生態(tài)節(jié)水理論及技術(shù)、旱災(zāi)及對(duì)策研究。E-mail：ququyc@163.com